27 marca 2010 roku zmierzył się z Marcosem Maidaną o tymczasowe mistrzostwo świata WBA, walka odbyła się w Las Vegas. Walka nie rozpoczęła się dobrze dla Cayo, ponieważ był liczony już w 2. rundzie, po krótkim lewym prostym Argentyńczyka. W kolejnych starciach Cayo dobrze sobie radził, stopniowo odrabiając straty. Koniec nastąpił w 6. rundzie, gdy Maidana znokautował go ciosem na korpus.
29 lipca 2011 roku doszło do jego walki z Lamontem Petersonem. Walka zakontraktowana na 12 rund, miała na celu wyłonienie pretendenta do mistrzostwa świata IBF. Cayo dobrze sobie radził, chociaż to Peterson zdominował drugą część walki i prowadził na punkty. Walka niespodziewanie zakończyła się w ostatniej 12. rundzie, kiedy to Peterson posłał go na deski kończąc pojedynek.
24 marca 2012 roku zmierzył się z byłym zunifikowanym mistrzem świata wagi lekkiej Natem Campbellem. Cayo, był zdecydowanym faworytem walki, ale niespodziewanie przegrał przez TKO w 9. rundzie, będąc 2-krotnie na deskach w 5. rundzie.
11 sierpnia 2012 roku pokonał niepokonanego rodaka Julio De Jesusa, posyłając go na deski w rundzie 1. i 3. Ostatecznie walka zakończyła się zwycięstwem Cayo przez TKO w 3. rundzie.